Даследаванні характэрных уласцівасцей палярызацыі п'езаэлектрычнай керамікі

Палярызацыя зрушэння электронаў
Пад дзеяннем знешняга электрычнага поля электроннае воблака ў атамах і іонах, якія складаюць дыэлектрык, будзе скажацца, у выніку чаго электроннае воблака будзе рухацца адносна ядра, і такім чынам разлічваецца мадэль і мадэль кругавой арбіты.

Арыентацыйная палярызацыя ўласнага электрычнага дыпольнага моманту.
Калі малекула, якая складае дыэлектрык, з'яўляецца палярнай малекулай, цэнтр станоўчага зарада якой не супадае з цэнтрам адмоўнага зарада, ёй уласцівы электрычны дыпольны момант. Пры адсутнасці вонкавага электрычнага поля, так як электрычны дыпольныя момант цеплавога руху малекул дыэлектрыка прасторава неўпарадкаваны, верагоднасць паказваючы ва ўсіх напрамках аднолькавая, і малекулярныя электрычныя дыпольныя моманты адзін аднаго. Такім чынам, дыэлектрык у цэлым не мае электрычнага дыпольнага моманту. Калі прымяняецца знешняе электрычнае поле, дадатныя і адмоўныя зарады малекулярнага электрычнага дыполя падвяргаюцца ўздзеянню сілы электрычнага поля, і існуе тэндэнцыя накіраваць кірунак знешняга электрычнага поля, або яны павінны падтрымлівацца ў стабільным стане, каб энергія сістэмы была мінімізавана, і неабходна паказаць кірунак знешняга электрычнага поля. Або прэцэсаваць вакол вонкавага электрычнага поля. Згодна са статыстычнай тэорыяй, колькасць часціц у энергіі. У адпаведнасці з гэтым палярызабельнасць арыентацыі п'езаэлектрычны крышталь можна вылічыць (уласны малекулярны электрычны дыпольны момант, k - пастаянная Больцмана, агульную палярызавальнасць малекулы можна разглядаць як розныя механізмы палярызацыі. Калі колькасць малекул у адзінцы аб'ёму роўная N, макраскапічны вектар палярызацыі P можна звязаць з мікраскапічнай малекулярнай палярызаванасцю a. P = NaEP = eo (e - 1) E = Такім чынам, эфектыўнае электрычнае поле Е, якое ўспрымаецца кожнай малекулярнай палярызацыяй, адрозніваецца ад макраскапічнага сярэдняга электрычнага поля Е. На яго ўплывае не толькі электрычнае поле, якое ствараецца іншымі палярызацыямі Пасля стабілізацыі электрычнае поле здымаецца праз час r, палярызацыя P (сума вектараў электрычнага дыпольнага моманту на адзінку аб'ёму) зніжаецца да 1/e ад зыходнага P, гэта значыць, што падчас палярызацыі адбываецца з'ява рэлаксацыі D (вектар зрушэння), змены P і E не будуць адставаць фаза E. Сінусоіднае пераменнае электрычнае поле прадстаўлена комплексным лікам. Зумер, зроблены з п'езаэлектрычнай керамікі, змяшчаецца паміж двума кругавымі лістамі электродаў, і сінусоідальнае напружанне вуглавой частаты прыкладваецца да ліста электрода, а ёмістасць C і y электрода роўныя. Шкала супраціву, але праводнасць пераменнага току, звязаная з палярызацыяй, паказвае, што кандэнсатар, які запаўняе ўзор, эквівалентны паралельнаму злучэнню ёмістасці rCo і супраціву R. Няхай амплітуда сінусоіднага напружання ад крыніцы сігналу будзе рэверберацыйным токам праз кандэнсатар Працэс палярызацыі, а ўяўная частка адноснай дыэлектрычнай пранікальнасці адлюстроўвае страты энергіі ў працэсе палярызацыі. Дыэлектрычныя параметры e, e і tan звязаны з частатой і тэмпературай поля. Узаемасувязь паміж імі называецца спектрам дыэлектрычных частот.

2 Аналіз дыэлектрычнага частотнага спектру п'езаэлектрычнай керамікі
Тры рэжымы палярызацыі могуць адыгрываць розныя ролі ў розных дыэлектрыках, некаторыя з якіх з'яўляюцца ў асноўным аднаго тыпу, а іншыя - другаснымі. На аснове гэтай тэорыі можна зрабіць здагадку: той жа дыэлектрык, калі вонкавае электрычнае поле з'яўляецца пераменным электрычным полем, стварае электрычны дыпольны момант. Гэтая палярызацыя называецца палярызацыяй зрушэння электронаў. Палярызацыя зрушэння электронаў - гэта форма палярызацыі, якой валодаюць усе дыэлектрыкі. Палярызацыя зрушэння электрона паказвае, што з-за ўздзеяння знешняга электрычнага поля электрон будзе мець пэўную верагоднасць паглынання энергіі і пераходу паміж адпаведнымі энергетычнымі ўзроўнямі. Паколькі знешнія электроны слаба звязаны з атамамі, электроннае зрушэнне атамаў у асноўным адбываецца ад валентных электронаў. Палярызацыя зрушэння П'езаэлектрычны пераўтваральнік п'езаэлектрычнай трубкі выяўляецца вызначэннем, дадзеным мадэллю ў адпаведнасці з трыма рэжымамі палярызацыі з выкарыстаннем кропкава зараджанай сферычнай адмоўнай абалонкі. Таму што ён будзе змяняцца са зменай вонкавага поля і паступова памяншацца па меры павелічэння частаты прыкладзенага электрычнага поля. вядома, што e прапарцыйная a, таму e таксама будзе змяншацца па меры павелічэння частаты знешняга поля. Каб праверыць тэарэтычную здагадку, дыэлектрычны спектр п'езаэлектрычнага керамічнага зуммера вымяраецца дыэлектрычным спектрометрам. Відаць, што пры прыкладанні сінусоіднага пераменнага электрычнага поля значэнне e сапраўды ігнаруецца. Закон адгадвання памяншаецца з павелічэннем частаты. У сярэдзіне крывой ёсць прыблізна плоская частка, што, здаецца, супярэчыць здагадцы. Аднак, калі ўлічыць, што па меры павелічэння частаты знешняга электрычнага поля арыентацыя ўласнага электрычнага дыпольнага моманту адбываецца павольна і не можа паспяваць за зменай напружанасці электрычнага поля, што выяўляецца ў бесперапынным зніжэнні значэння аб'явы. Калі значэнне аб'явы можа быць як малым, так і нязначным, то a роўна C . З-за самой п'езаэлектрычнай керамічнай структуры інфрачырвоная вобласць частаты значна большая, чым адносна нізкая частата, таму на яе не ўплывае вялікі ўплыў. У гэты час e, натуральна, уяўляе сабой стабільны сегмент, і крывая паказвае, што нахіл падзення роўны прыблізна нулю. Калі частата працягвае расці, crn пачынае значна змяншацца, і на крывой нахіл спаду вялікі. Каб пацвердзіць наш аналіз карты, мы можам звярнуцца да іншых узораў, каб праверыць тэарэтычныя здагадкі. Спектр дыэлектрычных частат полівінілхларыднай плёнкі паказвае, што эксперыментальныя вынікі супадаюць з тэарэтычнымі здагадкамі з вымеранай крывой спектру дыэлектрычных частот.

3 Далейшае ўдасканаленне эксперыменту
Хоць гэты эксперымент паказвае некаторыя характарыстыкі палярызацыі п'езаэлектрычнай керамікі на крывой, з-за абмежаванняў дыэлектрычнага спектрометра тыпу DP-5 асноўнага эксперыментальнага абсталявання ён можа вымяраць толькі змяненне значэння s0 ад l0 да 10 Гц, што з'яўляецца толькі вымярэннем. Ад доўгай хвалі да кароткай часткі радыёхвалі, змена рота і большасць змен керамікі ў асноўным адбываюцца ў мікрахвалевай і інфрачырвонай абласцях, і пік каэфіцыента страт tan0 таксама з'яўляецца ў высокачашчыннай частцы. Узаемасувязь паміж часам рэлаксацыі r і частатой прыкладзенага поля 09 вядомая, што паказвае на тое, што ўнутраную структуру п'езаэлектрычнай керамікі і яе п'езаэлектрычныя характарыстыкі нельга зразумець з дапамогай Дыэлектрычны спектрометр тыпу ДП-5. Па гэтай прычыне для вымярэння п'езаэлектрычнай керамікі ў звышнізкай частаце і высокай частаце варта выкарыстоўваць дыэлектрычны спектрометр з больш шырокім дыяпазонам частот, каб атрымаць значэнне e, што робіць характарыстыкі п'езаэлектрычнай керамікі больш і глыбей. аналіз.

Як новы фізічны і хімічны матэрыял, п'езаэлектрычная кераміка мае важнае прымяненне ў галіне электроннай тэхнікі, матэрыялабудавання, гуку і святла. Вывучэнне п'езаэлектрычнага керамічнага дыэлектрычнага спектру можа мець больш глыбокае разуменне яго п'езаэлектрычнасці, унутранай структуры і палярызацыі, асабліва яго рэжыму палярызацыі. Мадэль даследавання палярызацыйных характарыстык матэрыі, выкарыстаная ў гэтым эксперыменце, і прагназаванне малюнкаў вартыя далейшага прасоўвання і прымянення ў будучых эксперыментальных даследаваннях.